Shadow Mapping в Opengl-es 2.0 с кубической картой

Я совсем новичок в OpenGL ES и пытаюсь добавить тени к моей текущей сцене. Я решил сделать это с помощью кубической карты. Я использую OpenGL es 2.0, поэтому геометрический шейдер или переменная gl_FragDepth для меня недоступны. Я погуглил некоторые, так что я получил некоторое представление о теме и прочитав это (http://www.cg.tuwien.ac.at/courses/Realtime/repetitorium/2010/OmnidirShadows.pdf) оказался весьма полезным. В основном я полагаюсь на этот связанный документ.

Но что-то не так с моим кодом, потому что в визуализированной сцене каждый пиксель находится в тени. Я думаю, что проблема может быть найдена в моих шейдерах, но я вставляю сюда весь свой соответствующий код, чтобы все ясно видеть.

Настройте кадровый буфер и создайте кубическую карту:

GLuint FBO;
GLuint cubeTexture;

glGenFramebuffers(1, &FBO);
glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, FBO);

// Depth texture
glGenTextures(1, &cubeTexture);
glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, cubeTexture);

glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
//glTexParameteri(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, GL_TEXTURE_WRAP_R, GL_CLAMP_TO_EDGE); // no GL_TEXTURE_WRAP_R

// right, left, top, bottom, front, back
for (int face = 0; face < 6; ++face) {
// create space for the textures, content need not to be specified (last parameter is 0)
glTexImage2D(GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + face, 0, GL_DEPTH_COMPONENT16, 1024, 768, 0, GL_DEPTH_COMPONENT, GL_FLOAT, 0);
}

glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, 0);

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);

В функции «Дисплей» я пытаюсь выполнить 6 проходов рендеринга, чтобы заполнить карты теней (6 сторон куба).

Rendering:

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
glClearDepthf(1.0f);

glm::vec3 camPos = ... // position of the camera, it is in world space
glm::vec4 lightPos = ... // position of the light source, it is in world space

// 1. render into texture

float zNear = 0.1f;
float zFar = 100.0f;
// or should I use ortho instead of perspective?
glm::mat4 projMatrix = glm::perspective(90.0f, (float)esContext->width / esContext->height, zNear, zFar);

// The 6 cameras have to be placed to the light source and they need the proper view matrices

glm::mat4 cubeMapMatrices[6]; // contains six basic and defined rotation matrices for the six directions
cubeMapMatrices[0] = glm::make_mat4(rotPositiveX);
cubeMapMatrices[1] = glm::make_mat4(rotNegativeX);
cubeMapMatrices[2] = glm::make_mat4(rotPositiveY);
cubeMapMatrices[3] = glm::make_mat4(rotNegativeY);
cubeMapMatrices[4] = glm::make_mat4(rotPositiveZ);
cubeMapMatrices[5] = glm::make_mat4(rotNegativeZ);

glm::vec4 translation = lightPos;

glBindTexture(GL_TEXTURE_CUBE_MAP, cubeTexture);

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, FBO);

for (int face = 0; face < 6; ++face) {

glClear(GL_DEPTH_BUFFER_BIT); // do I need this here?

cubeMapMatrices[face][3] = translation; // the translation part is the same for all
cubeMapMatrices[face] = projMatrix * cubeMapMatrices[face]; // now it's an mvp matrix

glUniformMatrix4fv(cubeProjectionMatrixID, 1, GL_FALSE, glm::value_ptr(cubeMapMatrices[face]));

// Attach depth cubemap texture to FBO's depth attachment point
glFramebufferTexture2D(GL_FRAMEBUFFER, GL_DEPTH_ATTACHMENT, GL_TEXTURE_CUBE_MAP_POSITIVE_X + face, cubeTexture, 0);

int err = glCheckFramebufferStatus(GL_FRAMEBUFFER);
if (err != GL_FRAMEBUFFER_COMPLETE) {
std::cout << "Framebuffer error, status: " << err << std::endl;
}

RenderScene(); // do the drawing
}

glBindFramebuffer(GL_FRAMEBUFFER, 0);

// 2. render into screen

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);

RenderScene(); // do the drawing

// swap the buffers

Итак, вот и разные шейдеры. У меня есть один вершинный шейдер и один фрагментный шейдер для вычисления глубины и один вершинный шейдер и один фрагментный шейдер для рендеринга экрана. Моя проблема в том, что я не уверен, как записать в кубическую карту, если кадровый буфер используется, тогда будет ли gl_Position определять координаты в данной грани куба?

вершинный шейдер для расчета глубины:

in vec3 vPosition;

uniform mat4 mModel;
uniform mat4 mCubeProjection;
uniform vec4 vLight;

out vec4 vFrag Position; // world space
out vec4 vLightPosition; // mvp transformed

void main()
{
vec4 position = vec4(vPosition, 1.0);
vFragPosition  = mModel* position;
vLightPosition = vLight;
gl_Position = mCubeProjection * vFragPosition;
}

фрагментный шейдер для расчета глубины:

in vec4 vFragPosition; // world space
in vec4 vLightPosition; // world space

out float depthValue;

void main()
{
depthValue = distance(vFragPosition.xyz, vLightPosition.xyz); // need normalization?
}

вершинный шейдер для рендеринга на экран:

uniform mat4 mModel;
uniform mat4 mView;
uniform mat4 mProjection;
uniform vec4 vLight; // it is in world space

out vec3 lw; // light position in world space
out vec3 pw; // pixel position in world space

void main()
{
vec4 position = vec4(vPosition, 1.0);
lw = vLight.xyz;
pw = (mModel* position).xyz;
gl_Position  = mProjection* mView * mModel* position;
}

фрагмент шейдера для рендеринга на экран:

in vec3 lw;
in vec3 pw;

uniform samplerCube cubeMap;

out vec4 outputColor;

void main()
{
vec3 lookup = pw - lw;
float smValue = texture(cubeMap, lookup).r; // retrieves texels from a texture (d, d, d, 1.0)
float distance = length(lookup); // dist from the fragment to the light

float eps = 0.1;
float shadowVal = 1.0;

if (smValue + eps < distance) {
shadowVal = 0.1; // in shadow
}

// here comes the lighting stuff
// ...

outputColor =  outputColor * shadowVal;
}

Итак, еще раз, проблема в том, что каждый пиксель попадает под тень. Из кода я исключил некоторые единообразные проходы в шейдер, но они в порядке. Можете ли вы дать мне совет, что я должен исправить в коде? Правильны ли мои шейдеры (особенно для первого прохода), правильно ли я настроил преобразования для отображения куба? Спасибо.

П.С .: Это мой первый вопрос, надеюсь, он достаточно ясен и отвечает требованиям правильно поставленного вопроса.